Solution de micro-réseau solaire-diesel-stockage pour une usine métallurgique au Congo

Située à Kolwezi, dans la province du Lualaba en Afrique centrale, cette usine métallurgique souhaitait améliorer son efficacité énergétique en passant d'un système électrique dépendant du diesel à un micro-réseau intégré photovoltaïque-diesel-stockage. Le projet visait à fournir une ossature de distribution électrique robuste, à exploiter le potentiel des énergies renouvelables, à renforcer la continuité de l'alimentation et à réduire les coûts énergétiques globaux.

• Alimentation instable — En raison d'un accès au réseau peu fiable et d'une puissance d'arrivée limitée, l'usine exploite 20 groupes diesel de 1,8 MW. Le réseau public subissait de fréquentes coupures : plus de dix par jour, d'une durée de 10 à 30 minutes chacune.

• Mauvaise qualité de l'énergie et faible fiabilité du système — Utilisés comme source d'alimentation principale, les groupes au fioul lourd fournissaient une énergie de mauvaise qualité, provoquant fréquemment des sous- ou surfréquences à l'origine de déclenchements, de coupures et de longs délais de rétablissement. Lorsque la charge de l'usine dépassait la capacité des groupes, l'ensemble des équipements raccordés aux jeux de barres s'arrêtait, allongeant encore les délais de reprise.

• Coûts d'exploitation élevés du diesel — Le recours permanent aux groupes diesel portait les dépenses d'électricité à des niveaux insoutenables, pesant lourdement sur la performance économique de l'usine.

Pour relever ces défis, Sieyuan Electric a fourni une solution complète de micro-réseau comprenant un système de stockage d'énergie formant le réseau (GFM-BESS) de 6,68 MW/13,36 MWh, un système de gestion de l'énergie (EMS) du micro-réseau, un contrôleur coordonné de micro-réseau (MGCC) et des services de simulation du système.

Le système prend en charge plusieurs modes de commande, dont le générateur synchrone virtuel (VSG), la régulation tension/fréquence (VF), la régulation de puissance (PQ) et le suivi du point de puissance maximale (MPPT). La stratégie optimisée de répartition de l'énergie réduit la consommation annuelle de diesel et abaisse sensiblement le coût actualisé de l'électricité (LCOE). La conception du système tient compte de la ressource solaire locale et des variations de charge afin de garantir une alimentation continue et stable, en phase avec la croissance de la production de l'usine.

Sieyuan a mis en œuvre de multiples conceptions personnalisées et technologies avancées pour répondre aux conditions locales et aux exigences élevées du projet : adaptation au réseau et à l'environnement, fiabilité des équipements, sécurité incendie et sécurité d'exploitation.

• Planification et simulation intégrées — Dès la phase initiale du projet, Sieyuan a réalisé une modélisation et une simulation fondées sur les profils de charge afin de déterminer la capacité PV et BESS, de personnaliser les stratégies de commande et d'analyser la stabilité du système, garantissant un fonctionnement sûr, stable et efficace du micro-réseau dans tous les scénarios.

• Une gamme complète de produits clés propriétaires — Les produits propriétaires de Sieyuan — EMS, MGCC, GFM-BESS, protections et BCU — ont été déployés sur l'ensemble du projet, garantissant le respect des délais et une qualité constante.

• Logiciel propriétaire de prévision de la production et de la charge — Une prévision très précise de la production PV et des variations de charge permet d'anticiper les tendances de production et de consommation, et de définir des stratégies de régulation optimales qui réduisent les coûts d'énergie et améliorent la rentabilité.

• Fonctionnement stable en îlotage grâce à la technologie formant le réseau — En simulant la dynamique du rotor et les caractéristiques d'excitation des générateurs synchrones, le GFM-BESS établit et maintient une tension stable, avec un apport d'inertie sans délai et un soutien en énergie réactive. Grâce au réglage primaire de fréquence et à la régulation active de tension, le système assure des transitions sans à-coup entre fonctionnement raccordé et îloté, et peut créer et maintenir de manière autonome un système de tension stable en îlotage.